CN219089638U - 俯仰驱动部件以及装配有该俯仰驱动部件的远心机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种涉及医疗器械技术领域，提供了一种俯仰驱动部件以及装配有该俯仰驱动部件的远心机构。该俯仰驱动部件用于远心机构中远心戳卡的俯仰摆动，俯仰驱动部件包括驱动构件和连接于驱动构件的预紧构件；驱动构件包括轮体一、轮体二、轮体三、支撑轴以及传动带组，轮体一和轮体二均转动连接于支撑轴，且轮体一和轮体二分别与传动带组连接；预紧构件连接于驱动构件，预紧构件被配置为响应于外力驱动促使传动带组张紧于轮体一、轮体二和轮体三之间。本实用新型提供的俯仰驱动部件在满足对远心机构的俯仰运动进行驱动的同时，能够满足小空间内的传动带的张紧调节，以确保远心点的精度。

Description

俯仰驱动部件以及装配有该俯仰驱动部件的远心机构

技术领域

本实用新型涉及医疗器械技术领域，特别是涉及俯仰驱动部件以及装配有该俯仰驱动部件的远心机构。

背景技术

目前，腹腔微创手术机器人在现代医疗手术中得到越来越广泛的应用。微创手术机器人的执行机构为远心机构，主要功能为扶持内窥镜或手术器械围绕特定的点作旋转和直线运动，以实现对病灶的实时观察和各种手术操作。其中，远心机构旋转所围绕的特定的点称之为远心点，位于手术患者腹腔开口处。在实际操作中，如果远心点精度不够，或者远心点跳动过大，均会出现拉扯病人伤口的情况，对患者手术安全造成影响。

因此，远心机构的质量对微创手术操作来讲极为重要，特别是对于传动过程中传送带的张紧程度，只有确保传送带处于适度张紧的状态，才能够确保远心点的精度。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种俯仰驱动部件，在满足对远心机构的俯仰运动进行驱动的同时，能够满足小空间内的传动带的张紧调节，以确保远心点的精度。

一种用于远心机构俯仰摆动的俯仰驱动部件，包括驱动构件和连接于所述驱动构件的预紧构件；所述驱动构件包括轮体一、轮体二、轮体三、支撑轴以及传动带组，所述轮体一和所述轮体二均转动连接于所述支撑轴，且所述轮体一和所述轮体二分别与所述传动带组连接；所述预紧构件被配置为响应于外力作用使得所述传动带组张紧于所述轮体一、所述轮体二与所述轮体三之间。

上述的俯仰驱动部件，通过将传动带组的两端分别连接在轮体一和轮体二上，降低对单一轮体的负载，并与轮体三配合张紧传动带组，以满足传动带组的动力传递。同时，利用预紧构件的设置，以将传动带组相对轮体一、轮体二和轮体三张紧，确保远心机构的远心点具有较高的精度。同时，驱动构件用于满足远心机构的俯仰运动，且预紧构件是连接在驱动构件上，能够满足在较小空间的调节。

在其中一个实施例中，所述预紧构件连接于所述轮体一和所述轮体二之间；所述预紧构件被配置为响应于外力作用使得所述轮体一与所述轮体二相对运动，以张紧所述传动带组。

在其中一个实施例中，所述预紧构件包括力驱动部和连接于所述力驱动部的力传递部，且所述力传递部连接于所述轮体二；所述力传递部被配置为响应于所述力驱动部的动力作用而驱动所述轮体二和所述轮体一反向转动。

在其中一个实施例中，所述力驱动部包括凸块，且所述凸块固设于所述轮体一；所述力传递部包括预紧柱，所述预紧柱螺纹连接于所述凸块并沿所述轮体二的切向抵接于所述轮体二；所述预紧柱被配置为响应于所述凸块施加的螺旋传动力而沿自身轴线移动，以驱动所述轮体二和所述轮体一反向转动。

在其中一个实施例中，所述轮体二的边缘处构造有缺口，且所述缺口沿靠近所述轮体二的轴线方向凹陷；所述力传递部与所述缺口的侧壁连接。

在其中一个实施例中，所述轮体一和轮体二中一者构造有长度沿自身周向延伸的弧形孔，另一者构造有固定孔；所述俯仰驱动部件还包括锁紧柱，所述锁紧柱穿过所述弧形孔连接于所述固定孔的孔壁，以将所述轮体一和所述轮体二锁紧，且所述锁紧柱能够相对所述弧形孔在所述弧形孔内移动。

在其中一个实施例中，所述预紧构件连接于所述轮体一和所述传动带组之间，所述预紧构件被配置为响应于外力作用而使得所述传动带组相对所述轮体一沿所述轮体一的周向移动；和/或，所述预紧构件连接于所述轮体二和所述传动带组之间，所述预紧构件被配置为响应于外力驱动而促使所述传动带组相对所述轮体二沿所述轮体二的周向移动。

在其中一个实施例中，所述预紧构件包括连接块和驱动柱；所述连接块连接于所述传动带组的端部，并滑动连接于所述轮体二或所述轮体一，所述驱动柱连接于所述连接块；所述驱动柱能够带动所述连接块沿所述轮体二的周向或所述轮体一的周向移动。

在其中一个实施例中，所述轮体三相对所述轮体一和/或所述轮体二沿第一方向间隔布置，所述传动带组的中部绕于所述轮体三；所述第一方向为所述传动带组的长度方向。

在其中一个实施例中，所述传动带组包括传动带一和传动带二，所述传动带一的一端连接于所述轮体一，另一端固定连接于所述轮体三，所述传动带二的一端连接于所述轮体二，另一端固定连接于所述轮体三；所述传动带一和所述传动带二在对应轮体上对向错位布置。

本实用新型还提供了一种远心机构，具有较高的张紧度，以满足远心点精度的设置。

一种远心机构，包括上述的俯仰驱动部件、基座部件和直线滑台部件；所述俯仰驱动部件包括第一连杆臂、连接于所述第一连杆臂的第二连杆臂和连接于所述第二连杆臂的第三连杆臂，所述直线滑台部件连接于所述第三连杆臂，所述基座部件连接于所述第一连杆臂。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的俯仰驱动部件的第一局部示意图；

图2为本实用新型实施例提供的俯仰驱动部件的第二局部示意图；

图3为本实用新型实施例提供的远心机构的示意图；

图4为本实用新型实施例提供的远心机构的局部示意图；

图5为本实用新型实施例提供的远心机构沿偏转轴线的第一局部剖视图；

图6为图5中A处的局部放大图；

图7为本实用新型实施例提供的远心机构沿偏转轴线的第二局部剖视图。

附图标记：11、第一连杆臂；12、第二连杆臂；13、第三连杆臂；14、俯仰电机；15、俯仰驱动轴；21、第一传动轮；22、第二传动轮；23、第一传动带组；31、第三传动轮；32、第四传动轮；33、第二传动带组；34、第二支撑轴；41、第五传动轮；42、第六传动轮；43、第三传动带组；44、第三支撑轴；45、安装轴；51、第一轴承；52、第一套筒；53、第二轴承；54、转接轴；55、锁紧螺母；61、第三轴承；62、第二套筒；63、第四轴承；64、轴承压盖；65、端面螺母；66、转接件；100、俯仰驱动部件；111、容设空间；112、第一隔板；131、第三隔板；110、驱动构件；120、预紧构件；200、基座部件；300、直线滑台部件；400、远心戳卡；421、延伸段；500、六维力传感器；541、限位凸台；1000、远心机构；1101、轮体一；1102、轮体二；1103、支撑轴；1104、传动带组；1201、凸块；1202、预紧柱；1203、缺口；1204、连接块；1205、驱动柱；1206、滑槽；1301、弧形孔；1302、锁紧柱。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

如图1所示，本实用新型一实施例提供了一种俯仰驱动部件100，在满足对远心机构1000的俯仰运动进行驱动的同时，能够满足小空间内的传动带组1104的张紧调节，以确保远心点的精度。该俯仰驱动部件100包括驱动构件110和连接于驱动构件110的预紧构件120。其中，驱动构件110包括轮体一1101、轮体二1102、轮体三、支撑轴1103以及传动带组1104，轮体一1101和轮体二1102均转动连接于支撑轴1103，且轮体一1101和轮体二1102分别与传动带组1104连接。预紧构件120连接于驱动构件110，且预紧构件120被配置为响应于外力驱动促使传动带组1104张紧于轮体一1101、轮体二1102与轮体三之间。

可以理解的是，通过支撑轴1103的设置，实现轮体一1101和轮体二1102的同轴装配，以满足轮体一1101和轮体二1102的转速相同。将传动带组1104的两端分别连接在轮体一1101和轮体二1102，以降低单个轮体的负载，提高运动传递的稳定性。同时，利用预紧构件120的设置，以实现对传动带组1104的张紧，确保远心机构1000的远心点具有较高的精度。而且，预紧构件120直接连接在驱动构件110上，能够实现较小空间的调节。

在实际使用时，轮体三相对轮体一1101和轮体二1102沿第一方向间隔布置，传动带组1104的中部绕于轮体三。第一方向为传动带组1104的长度方向。也就是说，上述的轮体一1101和轮体二1102共同组成一个传动轮，与轮体三配合张紧传动带组1104，从而形成基本的带传动机构。而且，正是因为传动带组1104的两端分别连接在轮体一1101和轮体二1102上，使得传动带组1104处于交错饶紧的状态，在一定程度上也实现对传动带组1104的张紧。

需要说明的是，上述的外力，通常是指人为施加的作用力。

其中，驱动构件110能够通过驱动轮体一1101和轮体二1102之间的相对运动，实现传动带组1104张紧。或者，预紧构件120能够直接作用于传动带组1104，以将传动带组1104相对轮体一1101或轮体二1102拉紧。以下针对两种方式分别进行描述。

请继续参照图1所示，在一些实施例中，预紧构件120连接于轮体一1101和轮体二1102之间，并配置为响应于外力驱动轮体一1101和轮体二1102相对运动，以张紧传动带组1104。其中，轮体一1101和轮体二1102的相对运动，可以有两种方式。第一种方式，其中一个轮体绕自身轴线转动，而另一轮体处于静止状态；第二种方式，两个轮体均绕自身轴线转动，但转动方向相反，即一个轮体顺时针转动，另一轮体逆时针转动。当采用第一种方式时，当其中一个轮体转动时，比如轮体一1101转动时，即可拉动传动带组1104在轮体一1101的一端移动，而传动带组1104的另一端固设于静止的轮体三上，从而实现对传动带组1104的张紧。当采用第二种方式时，由于轮体一1101和轮体二1102的相对转动，例如当轮体一1101绕自身轴线逆时针转动时，轮体二1102绕自身轴线顺时针转动，如此，即可通过两个轮体沿相反方向的转动，以拉动与之连接的传动带组1104的端部移动，从而满足对传动带组1104的张紧。无论采用哪一种方式，其只要能够满足对传动带组1104的张紧即可。

需要补充的是，当在第一种方式中，需要其中一个轮体处于静止状态，该静止状态可以是利用销钉等结构将该轮体相对支撑轴1103固定。在本实施例中，优选采用第二种方式。

作为一个优选的实施例中，传动带组1104包括传动带一和传动带二，传动带一的一端连接于轮体一1101，另一端固定连接于轮体三，传动带二的一端连接于轮体二1102，另一端固定连接于轮体三；传动带一和传动带二在轮体上对向错位布置。传动带一在轮体一1101和轮体三上的包角之和为固定值，传动带二在轮体二1102和轮体三上的包角之和也为固定值。为了使传动结构更加合理，增大传动带在轮体上的摩擦力，减小传动带张力对其两端接头强度和螺钉的影响，可以适当增大包角和，在本申请的一个实施例中，该包角之和可以为450°。进一步地，传动带一和传动带二在轮体上的包角范围设置为90°-360°。在本申请的其中一个实施例中，传动带一在轮体一1101上的初始包角为270°，在轮体三上的初始包角为180°，在远心机构1000俯仰运动的过程中，传动带一在轮体一1101上的包角减小为160°，在轮体三上的包角增加到290°。其中，这里的包角也可以理解成传动带与轮体接触的圆周所对应的圆心角的大小。

需要补充的是，传动带一和传动带二均采用钢带，且在整个俯仰运动中需要承受较大的拉力，故而采用高强度螺钉将传动带一和传动带二分别相对轮体一1101和轮体二1102固定。在本申请的其中一个实施例中，该螺钉可以采用12.9级强度螺钉，其螺帽为外六角形，方便外六角扳手施加较大的拧紧力矩；螺钉上紧靠螺帽的一小段为精度较高的光滑圆柱杆，与传动带一和传动带二上的安装孔形成配合，以精确定位传动带一和传动带二的安装位置；螺钉其余部分为螺纹段，且轮体一1101或轮体二1102采用钢制轮，或者外侧装有钢丝螺套，以承受较大的螺纹力，并确保在装拆时不会滑丝。

还需要补充的是，上述所说的绕轮体二1102的轴线转动，或者绕轮体一1101的轴线转动，其均都是绕支撑轴1103的轴线转动。因此，以下称之为绕支撑轴1103的轴线转动。

依照图1中的放置方位而言，作为一个优选的实施例中，传动带二的一端顺时针绕于轮体二1102上，传动带二的另一端逆时针绕于轮体三，传动带一的一端逆时针绕于轮体一1101上，传动带一的另一端顺时针绕轮体三，传动带二位于传动带一的上方，在本申请的一个实施例中，为了保证传动连接的稳定和精度，传动带一和传动带二在轮体三上的环绕位置与轮体一1101和轮体二1102的位置要对应，因而传动带一和传动带二在轮体三上的位置是错开的，即传动带一和传动带二对向错位布置。当预紧构件120驱动轮体二1102顺时针转动时，轮体一1101在相同大小且相反方向的作用力下逆时针转动，从而分别张紧对应的传动带二和传动带一。因此，当轮体二1102顺时针转动时，即可带动传动带二与轮体二1102连接的一端移动，以增大传动带二在轮体二1102上的接触范围。同时，轮体一1101在相同大小且相反方向的作用力下逆时针转动，带动传动带一与轮体一1101连接的一端移动，以增大传动带一在轮体一1101上的接触范围。此时，轮体三承受轮体一1101和轮体二1102分别施加的相反方向的作用力，并在张紧结束时处于相对静止状态。如此，即可实现对传动带组1104的张紧。

在其他的实施例中，传动带组1104可以为一整根完整的钢带，钢带的中部绕于轮体三，钢带的两个端部分别绕于轮体一1101和轮体二1102，且两个端部的缠绕方向相反，例如其中一个端部相对轮体一1101逆时针缠绕，另一端部相对轮体二1102顺时针缠绕。此时，在进行张紧时，轮体二1102顺时针转动，轮体一1101逆时针转动，也可满足对传动带组1104的张紧。

需要补充的是，在轮体一1101和轮体二1102分别沿相反方向转动时，二者分别作用于轮体三的作用力可能在张紧初始时存在区别，此时轮体三会随作用力较大的一者同向微转动。但是，由于轮体三在张紧过程中始终承受相反方向的两个作用力，因此在张紧结束时可以处于静止状态。

还需要补充的是，轮体一1101和轮体二1102的顺时针和逆时针转动，与传动带一和传动带二分别相对轮体一1101和轮体二1102的缠绕方向相关，其只要能够满足对传动带一和传动带二的张紧即可。

请继续参照图1所示，在一些实施例中，预紧构件120包括力驱动部和连接于力驱动部的力传递部，且力传递部连接于轮体二1102。力传递部被配置为响应于力驱动部的动力传递而驱动轮体二1102和轮体一1101反向转动。也就是说，通过力传递部将动力传递至轮体二1102，以驱动轮体二1102相对轮体一1101绕支撑轴1103的轴线顺时针转动，同时力传递部还能够与力驱动部配合以拉动轮体一1101相对轮体二1102逆时针转动，从而实现对传动带组1104的张紧。

需要说明的是，这里的力驱动部并不仅限于是人为驱动的部分，而是广义的指能够进行动力驱使的部分。同时，力传递部并不仅限于将力驱动部的动力驱使传递至轮体二1102，而是广义承受力并进行传递的部分。以下举例说明。

请继续参照图1所示，作为一个优选的实施例中，力驱动部包括凸块1201，且凸块1201固设于轮体一1101。力传递部包括预紧柱1202，预紧柱1202螺纹连接于凸块1201并沿轮体二1102的切向抵接于轮体二1102。预紧柱1202被配置为响应于凸块1201施加的螺旋传动力而沿自身轴线移动，以驱动轮体二1102和轮体一1101反向转动。具体的，凸块1201构造有沿轮体二1102的切向贯穿的螺纹孔，预紧柱1202的侧壁构造有外螺纹。当转动预紧柱1202时，因为外螺纹与螺纹孔的配合，促使预紧柱1202能够沿自身轴线移动，以推动轮体二1102顺时针转动。同时，随着预紧柱1202相对凸块1201的旋紧，预紧柱1202对凸块1201具有与旋紧方向相反的拉力，从而通过凸块1201拉动轮体一1101逆时针转动。在这个实施例中，虽然承受人为作用力的是预紧柱1202，但是预紧柱1202相对轮体二1102的推动，以及预紧柱1202相对轮体一1101的拉动，均需要基于凸块1201的螺纹传动。如果没有凸块1201的螺纹传动，单独的预紧柱1202并不能实现上述的驱动。因此，在本实施例中，预紧柱1202不仅需要将人为作用力传递至凸块1201，且需要将凸块1201施加至预紧柱1202的驱动力传递至轮体二1102和轮体一1101。

其中，凸块1201沿轮体一1101的轴向凸设，并位于靠近轮体一1101边缘的位置处。凸块1201能够焊接于轮体一1101，也能够与轮体一1101一体成型。

在其他的实施例中，力驱动部包括螺柱，且螺柱沿轮体二1102的切向布置并转动连接于轮体一1101。力传递部包括滑块，滑块螺纹连接于螺柱并滑动连接于轮体一1101，且滑块抵接于轮体二1102；且，力传递部还包括固定块，固定块沿轮体一1101的轴向凸设于轮体一1101上，并与螺柱螺纹连接。此时，当绕螺柱的轴线转动螺柱，通过与滑块的螺纹传动，以驱动滑块沿螺柱的轴向移动，从而推动轮体二1102顺时针转动。同时，螺柱的转动对固定块施加沿螺柱轴向的拉力，以通过固定块拉动轮体一1101逆时针转动。其中，固定块上螺纹孔的螺纹旋向与滑块上螺纹孔的螺纹旋向相反，如此才可确保当螺柱沿单一方向转动时，固定块和滑块相对螺柱的移动方向相反，满足轮体一1101和轮体二1102的相反转动。

当然，滑块也可以通过一连接臂与轮体二1102连接，且连接臂的两端分别铰接于轮体二1102和滑块，当滑块沿螺柱的轴向移动时，通过连接臂推动轮体二1102顺时针转动。

请继续参照图1所示，在一些实施例中，轮体二1102的边缘处构造有缺口1203，且缺口1203并沿靠近轮体二1102的轴线方向凹陷，力传递部连接于缺口1203的侧壁连接。通过缺口1203的设置，以在轮体二1102上预留出与力传递部配合的空间，降低力传递部对传动带组1104的运动干涉。同时，缺口1203能够对力驱动部的装配进行避让，降低预紧构件120相对轮体一1101和轮体二1102转动的干涉。

以凸块1201与预紧柱1202的配合为例，此时，不仅缺口1203用于避让凸块1201的设置，且预紧柱1202穿过凸块1201的部分容设于缺口1203处，并与缺口1203的侧壁抵接，以便于预紧柱1202沿轮体二1102的切向布置，实现对轮体二1102的推动。

请继续参照图1所示，在一些实施例中，轮体二1102构造有长度沿自身周向延伸的弧形孔1301，轮体一1101构造有固定孔。俯仰驱动部件100还包括锁紧柱1302，锁紧柱1302穿过弧形孔1301连接于固定孔的孔壁，以将轮体一1101和轮体二1102锁紧。

弧形孔1301能够保证锁紧柱1302在一定范围内与固定孔的连接，在轮体一1101和轮体二1102相对运动张紧传动带组1104后，轮体一1101上的固定孔仍然在弧形孔的范围内，锁紧柱1302能够穿过弧形孔1301与轮体一1101上的固定孔连接，以将轮体一1101和轮体二1102锁紧。此外，弧形孔1301与锁紧柱1302的配合，能够对轮体一1101和轮体二1102之间的相对转动进行限位，以确保二者转动范围不止过大而加重对传动带组1104的载荷。

在其他的实施例中，也可以是弧形孔1301设置在轮体一1101，而固定孔设置在轮体二1102。

在本申请的另一个实施例中，预紧构件120还可以通过驱动传动带组1104相对轮体一1101和轮体二1102的相对运动，实现传动带组1104的张紧。以下对预紧构件120直接作用于传动带组1104进行详细描述。

如图2所示，在一些实施例中，预紧构件120设置有两组，每组预紧构件120分别安装在轮体一1101与传动带一、轮体二1102与传动带二之间。其中，以设置在轮体二1102和传动带二之间的一组预紧构件120为例进行说明，此时预紧构件120被配置为响应于外力驱动而促使传动带二相对轮体二1102沿轮体二1102的周向移动。也就是说，当传动带二的第二端与轮体二1102连接时，通过拉动传动带二的第二端，以增大第二端相对轮体二1102的接触面积，从而实现对传动带二的张紧。当然，对传动带一的张紧于对传动带二的张紧相同，故而不再赘述。

请继续参照图2，作为一个优选的实施例中，预紧构件120包括连接块1204和驱动柱1205。连接块1204连接传动带二的第二端(传动带二的第一端固定连接于轮体三)，并滑动连接于轮体二1102。驱动柱1205连接于连接块1204，驱动柱1205能够驱动连接块1204沿轮体二1102的周向移动。具体的，在轮体二1102上设置有滑槽1206，以与连接块1204滑动配合。驱动柱1205拉动连接块1204沿轮体二1102的周向在滑槽1206内滑动，连接块1204带动传动带二的第二端移动，增大相对轮体二1102的接触面积。其中，正是因为传动带二的两端分别连接于轮体二1102和轮体三，故而恰好能够预留出上述驱动柱1205拉动连接块1204移动的空间，降低预紧构件120对传动带组1104转动的干涉。

需要补充的是，当对传动带二进行张紧的同时，也需要对传动带一进行张紧，以确保轮体三始终承受相反方向的两个作用力，从而才可以满足对传动带组的张紧。只是因为传动带二和传动带一的张紧方式相同，故而择一举例。

请继续参照图2所示，在一个具体的实施例中，驱动柱1205的一端穿过滑槽1206的槽壁与连接块1204螺纹连接，旋转驱动柱1205能够促使连接块1204沿驱动柱1205的轴向移动，并利用连接块1204相对滑槽1206的装配，以对连接块1204绕驱动柱1205轴线的转动进行限位。进一步地，连接块1204采用立方体块结构，滑槽1206的形状与之相适应。

上述整体介绍了预紧构件120针对传动带组1104的具体张紧方式。如图3和图4所示，实际上，作为远心机构1000的俯仰驱动部件100，还包括第一连杆臂11、连接于第一连杆臂11的第二连杆臂12以及连接于第二连杆臂12的第三连杆臂13，且每个连杆臂内均设置有驱动构件110，分别为第一驱动构件、第二驱动构件和第三驱动构件。第一连杆臂11与第三连杆臂13平行，且第三连杆臂13的长度与远心点至第一连杆臂11的长度基本相同，第二连杆臂12的长度与远心点至第三连杆臂13的长度基本相同。同时，该俯仰驱动部件100还包括俯仰电机14和传动连接于俯仰电机14的俯仰驱动轴15，俯仰驱动轴15与安装于第一连杆臂11内的第一驱动构件传动连接，第一驱动构件与安装于第二连杆臂12内的第二驱动构件传动连接，第二驱动构件与安装于第三连杆臂13内的第三驱动构件传动连接，从而实现整个远心机构1000的俯仰驱动。此外，第一连杆臂11、第二连杆臂12和第三连杆臂13沿俯仰驱动轴方向依次连接，即第二连杆臂12和第三连杆臂13与俯仰驱动部件100位于第一连杆臂11的同侧。

以下结合整个远心机构1000，对远心机构1000的具体结构进行介绍。

请继续参照图3和图4所示，本实用新型一实施例还提供了一种远心机构1000，包括上述的俯仰驱动部件100，还包括基座部件200和直线滑台部件300，基座部件200连接于第一连杆臂11，直线滑台部件300连接于第三连杆臂13并连接远心戳卡400。其中，基座部件200包括偏转驱动轴和偏转电机，且偏转驱动轴通过输出法兰与第一连杆臂11传动连接，以实现远心戳卡400绕远心点的偏转运动。直线滑台部件300驱动远心戳卡400做穿过远心点的直线运动，俯仰驱动部件100驱动远心戳卡400做绕远心点的俯仰摆动。如此，即可满足远心机构1000的三个自由度运动。其中，图2中O指代远心点。

在实际使用时，远心机构运动所围绕的特定的点称之为远心点，位于手术病人腹腔开口处，当该远心点确定后相对病人腹腔的位置不再发生变化。远心戳卡400从患者腹腔处的远心点穿至腹腔内部，以便为手术器械起到相对腹腔伸入的导引作用，待该远心戳卡400相对腹腔安装到位后，远心戳卡400穿过远心点，且相对远心点的位置保持不变。直线滑台部件300上搭载着手术器械，手术器械能够沿直线滑台部件300做直线运动，并沿远心戳卡400伸入至腹腔内。待手术器械相对腹腔到位后，俯仰驱动部件100通过直线滑台部件300带动搭载的手术器械绕远心点运动以调整手术器械的姿态，直线滑台部件300还能够驱动其上搭载的手术器械做穿过远心点的直线运动，基座部件200通过俯仰驱动部件100和直线滑台部件300带动手术器械做绕远心点的偏转。

其中，第一连杆臂11、第二连杆臂12、第三连杆臂13以及直线滑台部件300共同构成一个虚拟的平行四边形结构。俯仰电机14的俯仰驱动轴15通过传动连接带动第一连杆臂11、第二连杆臂12、第三连杆臂13和直线滑台部件300做俯仰运动。在俯仰运动过程中，远心点O和第一连杆臂11不动，第二连杆臂12、第三连杆臂13以及直线滑台部件300在虚拟的平行四边形所在的平面内运动。

同时，因为俯仰电机14和第二连杆臂12分别位于第一连杆臂11的两端，使得俯仰电机14位于整个远心机构1000的前端，满足驱动前置。如此，降低了整个远心机构1000朝向末端的重量和惯性，以便整个远心机构1000的反馈更为灵敏。而且，这样的设置，使得俯仰电机14相对第一连杆臂11成角度的布置，缩减了整个俯仰驱动部件100所占用的空间，进而缩减整个远心机构1000占用空间。而且正是因为上述两者成角度的设置，相当于该俯仰电机14和俯仰驱动轴15相对于第二连杆臂12的长度方向也成角度设置，缩减整体驱动长度，提高了整个俯仰驱动部件100的刚度和稳定性。当将该俯仰驱动部件100应用到整个远心机构1000中，缩减了整个远心机构1000相对于远心点的长度。如此，也就提高了整个远心机构1000的刚度和稳定性。

请结合图3、图5和图7，再进一步地，第一连杆臂11具有第一安装腔，以用于容设第一驱动构件、俯仰电机14和俯仰驱动轴15。在第一安装腔内设置有第一隔板112，以将第一安装腔分隔成开口相反的两个第一子腔体，以便在第一连杆臂11上划分出两个不同方向的安装位置，降低装配干涉。同样地，在第三连杆臂13的第三安装腔内设置有第三隔板131，以将第三安装腔分隔成开口相反的两个第三子腔体。

请继续结合图3-图7所示，其中，第一驱动构件包括第一传动轮21、第二传动轮22和第一传动带组23，第二驱动构件包括第三传动轮31、第四传动轮32和第二传动带组33，第三驱动构件包括第五传动轮41、第六传动轮42和第三传动带组43。同时，该俯仰驱动轴15可作为第一驱动构件中的第一支撑轴。第二驱动构件中的第二支撑轴34安装在第二连杆臂12与第一连杆臂11之间，第三驱动构件中的第三支撑轴44安装在第三连杆臂13与第二连杆臂12之间。在第三连杆臂13的另一端设置有用于连接第六传动轮42的安装轴45。

其中，第一传动轮21、第三传动轮31和第五传动轮41均包括两个轮体，即轮体一和轮体二，且第二传动轮22、第四传动轮32和第六传动轮42均可以理解为各自所属驱动构件中的轮体三。第三传动轮31和第二传动轮22均转动连接于第二支撑轴34，第四传动轮32和第五传动轮41均转动连接于第三支撑轴44。同时，第一传动带组23、第二传动带组33和第三传动带组43均包括传动带一和传动带二。

需要补充的是，当第一传动轮21与俯仰驱动轴15连接时，俯仰电机14的电机轴作为俯仰驱动轴15，其上的输出法兰可以代替第一传动轮21中的轮体一。这样的设置，相当于节省了轮体一的安装厚度，使得整体结构更为紧凑、小巧且美观。同时，正是因为此时输出法兰直接承载钢带的负载，促使输出法兰在径向需要承受较大的载荷，故而在轮体二背离输出法兰的一侧安装有深沟球轴承，以提高支撑性能，避免了电机轴悬空而被拉完的情况发生。

如图5和图6所示，在实际装配时，第二支撑轴34设置成空心的阶梯轴，且第二支撑轴34通过多个绕自身轴线间隔均布的螺钉固定于第一连杆臂11上，且第二支撑轴34背离第一连杆臂11的一端部构造有外螺纹。沿第一连杆臂11朝向第二连杆臂12的方向，在第二支撑轴34上依次安装有第一轴承51、第一套筒52、第二轴承53、转接轴54和锁紧螺母55。第二轴承53位于第二传动轮22与第二连杆臂12的相接处，第二传动轮22和第二连杆臂12固定连接，并通过第一轴承51和第二轴承53相对第二支撑轴34转动连接。转接轴54通过平键与第二支撑轴34连接，用于转动连接第三传动轮31，且转接轴54靠近第二轴承53的一端设置有限位凸台541。第三传动轮31套设于转接轴54上，锁紧螺母55与第二支撑轴34螺纹连接，以将第三传动轮31夹紧在限位凸台541与锁紧螺母55之间，以确保第三传动轮31在远心机构1000运动过程中不会相对第一连杆臂11发生相对转动。当需要对第二传动带组33张紧时，旋松锁紧螺母55，使得轮体一和轮体二均具有相对转接轴54转动的自由度，以便于轮体一和轮体二转动以分别张紧对应的传动带一和传动带二，从而满足第二传动带组33的张紧。

其中，第二传动轮22通过多个绕第二支撑轴34的轴线间隔均布的螺钉固定在第二连杆臂12上，且第四传动轮32与第三连杆臂13也通过一圈螺钉固定。

进一步地，第三支撑轴44上安装方式与第二支撑轴34的安装方式基本相同，故而不再赘述。

如图7所示，在安装轴45上，从远离直线滑台部件300的一端至靠近直线滑台部件300地一端依次设置有第三轴承61、第二套筒62、第四轴承63、轴承压盖64和端面螺母65，第六传动轮42通过第三轴承61和第四轴承63,与安装轴45转动连接，端面螺母65通过一螺钉穿过安装轴45与第三连杆臂13固定连接，满足安装轴45相对第三连杆臂13的固定。第六传动轮42靠近直线滑台部件300的一端具有向直线滑台部件300延伸的延伸段421，延伸段421通过转接件66与六维力传感器500连接，直线滑台部件300与六维力传感器500连接，实现直线滑台部件300相对该俯仰驱动部件100的装配。

请继续参照图3-图7所示，在实际使用时，俯仰电机14通过俯仰驱动轴15带动第一传动轮21转动，第一传动轮21通过第一传动带组23带动第二传动轮22转动，第二连杆臂12随第二传动轮22同步转动。由于第三传动轮31相对第一连杆臂11固定连接，且第一连杆臂11是保持固定不动，因而第三传动轮31与第二连杆臂12之间发生了相对运动，同时安装在第二连杆臂12内的第二传动带组33会随第二连杆臂12被动运动，使得第二传动带组33相对第三传动轮31的接触位置变化，即第二传动带组33会与第三传动轮31发生相对运动，进而带动第四传动轮32转动。接着，第三连杆臂13随第四传动轮32同步转动，由于第五传动轮41相对第二连杆臂12的静止，且第二连杆臂12相对于第三连杆臂13处于固定不动的状态，因而第五传动轮41与第三连杆臂13之间发生了相对运动，同时安装在第三连杆臂13内的第三传动带组43会随第三连杆臂13被动运动，使得第三传动带组43相对第五传动轮41的接触位置变化，即第三传动带组43会与第五传动轮41发生相对运动，进而带动第六传动轮42转动。第六传动轮42通过六维力传感器500带动直线滑台部件300转动，远心戳卡400随之同步转动，实现绕远心点的俯仰摆动。

其中，六维力传感器500的设置，以便于实时监控直线滑台部件300所承受的作用力。特别是当手动拖动直线滑台部件300，进行远心机构1000的位置和姿态调节时，六维力传感器500能够将检测到的力信号传递至远心机构1000的控制系统，以帮助操作者完成远心机构1000的摆位。

在实际使用时，在基座部件200背离俯仰驱动部件100的一端设置有使能按钮，且远心机构1000的控制系统安装于基座部件200中，该使能按钮与远心机构1000的控制系统电性连接。同时俯仰驱动部件100中的俯仰电机14、基座部件200中的偏转电机以及直线滑台部件300均与控制系统电性连接或无线信号连接，以便于实现对俯仰驱动部件100、基座部件200以及直线滑台部件300的控制。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (11)

1.一种用于远心机构俯仰摆动的俯仰驱动部件，其特征在于，所述俯仰驱动部件(100)包括：

驱动构件(110)，包括轮体一(1101)、轮体二(1102)、轮体三、支撑轴(1103)以及传动带组(1104)，所述轮体一(1101)和所述轮体二(1102)均转动连接于所述支撑轴(1103)，且所述轮体一(1101)和所述轮体二(1102)分别与所述传动带组(1104)连接；

预紧构件(120)，连接于所述驱动构件(110)，所述预紧构件(120)被配置为响应于外力作用使得所述传动带组(1104)张紧于所述轮体一(1101)、所述轮体二(1102)与所述轮体三之间。

2.根据权利要求1所述的俯仰驱动部件，其特征在于，所述预紧构件(120)连接于所述轮体一(1101)和所述轮体二(1102)之间；

所述预紧构件(120)被配置为响应于外力作用使得所述轮体一(1101)与所述轮体二(1102)相对运动，以张紧所述传动带组(1104)。

3.根据权利要求2所述的俯仰驱动部件，其特征在于，所述预紧构件(120)包括力驱动部和连接于所述力驱动部的力传递部，且所述力传递部连接于所述轮体二(1102)；

所述力传递部被配置为响应于所述力驱动部的动力作用而驱动所述轮体二(1102)和所述轮体一(1101)反向转动。

4.根据权利要求3所述的俯仰驱动部件，其特征在于，所述力驱动部包括凸块(1201)，且所述凸块(1201)固设于所述轮体一(1101)；

所述力传递部包括预紧柱(1202)，所述预紧柱(1202)螺纹连接于所述凸块(1201)并沿所述轮体二(1102)的切向抵接于所述轮体二(1102)；所述预紧柱(1202)被配置为响应于所述凸块(1201)施加的螺旋传动力而沿自身轴线移动，以驱动所述轮体二(1102)和所述轮体一(1101)反向转动。

5.根据权利要求3所述的俯仰驱动部件，其特征在于，所述轮体二(1102)的边缘处构造有缺口(1203)，且所述缺口(1203)沿靠近所述轮体二(1102)的轴线方向凹陷；

所述力传递部与所述缺口(1203)的侧壁连接。

6.根据权利要求2所述的俯仰驱动部件，其特征在于，所述轮体一(1101)和轮体二(1102)中一者构造有长度沿自身周向延伸的弧形孔(1301)，另一者构造有固定孔；

所述俯仰驱动部件(100)还包括锁紧柱(1302)，所述锁紧柱(1302)穿过所述弧形孔(1301)连接于所述固定孔的孔壁，以将所述轮体一(1101)和所述轮体二(1102)锁紧，且所述锁紧柱(1302)能够相对所述弧形孔(1301)在所述弧形孔(1301)内移动。

7.根据权利要求1所述的俯仰驱动部件，其特征在于，所述预紧构件(120)连接于所述轮体一(1101)和所述传动带组(1104)之间，所述预紧构件(120)被配置为响应于外力驱动而促使所述传动带组(1104)相对所述轮体一(1101)沿所述轮体一(1101)的周向移动；和/或

所述预紧构件(120)连接于所述轮体二(1102)和所述传动带组(1104)之间，所述预紧构件(120)被配置为响应于外力作用而使得所述传动带组(1104)相对所述轮体二(1102)沿所述轮体二(1102)的周向移动。

8.根据权利要求7所述的俯仰驱动部件，其特征在于，所述预紧构件(120)包括连接块(1204)和驱动柱(1205)；

所述连接块(1204)连接于所述传动带组(1104)的端部，并滑动连接于所述轮体二(1102)或所述轮体一(1101)，所述驱动柱(1205)连接于所述连接块(1204)；

所述驱动柱(1205)能够带动所述连接块(1204)沿所述轮体二(1102)的周向或所述轮体一(1101)的周向移动。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的俯仰驱动部件，其特征在于，所述轮体三相对所述轮体一(1101)和/或所述轮体二(1102)沿第一方向间隔布置，所述传动带组(1104)的中部绕于所述轮体三；

所述第一方向为所述传动带组(1104)的长度方向。

10.根据权利要求9所述的俯仰驱动部件，其特征在于，所述传动带组(1104)包括传动带一和传动带二，所述传动带一的一端连接于所述轮体一(1101)，另一端固定连接于所述轮体三，所述传动带二的一端连接于所述轮体二(1102)，另一端固定连接于所述轮体三；所述传动带一和所述传动带二在对应轮体上对向错位布置。

11.一种远心机构，其特征在于，包括权利要求1至10中任一项所述的俯仰驱动部件，还包括基座部件(200)和直线滑台部件(300)；

所述俯仰驱动部件(100)包括第一连杆臂(11)、连接于所述第一连杆臂(11)的第二连杆臂(12)和连接于所述第二连杆臂(12)的第三连杆臂(13)，所述直线滑台部件(300)连接于所述第三连杆臂(13)，所述基座部件(200)连接于所述第一连杆臂(11)。

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